ATmega16开发板仿真教程——前言

1、基础知识

简单介绍单片机ATmega16的硬件资源，以及IAR软件使用，Proteus8.9仿真软件的基本操作。

AVR单片机分类：

ATtiny系列：tiny13/15/26属于低档，适合功能相对单一系统；

AT90S系列：AT90S8515，属于中档，适合一般系统开发；

ATmega系列：ATmega8/16/32/64/128/256，属于高档，适合各种高要求的系统。

此处学习使用高档ATmega系列中的ATmega16单片机。

1.1、ATmega16硬件简介

1.1.1、ATmega16单片机

ATmega16单片机的特征：

高性能、低功耗的8位AVR单片机MCU、采用RISC结构

16K Flash、512B EEPROM、1KB SRAM

JTAG接口

2个预分频器和比较器功能的8位定时/计数器

1个预分频器、比较功能和捕捉功能的16位定时/计数器

独立振荡器的RTC、4通道PWM

8路10位ADC、1路I2C、1路SPI、1路USART、32个I/O

工作电压4.5-5.5V、时钟频率0-16MHz

单片机实物如图1（具体引脚功能查看Datasheet）：

图1- 1 ATmega16单片机实物图

那么AVR单片机有什么特点呢？

——速度快、片上资源丰富、驱动能力强、功耗低、型号多、性价比高。

在了解Atmega16编程前，还要熟悉其基本寄存器Register。

图1- 2 部分寄存器示意图

与51单片机相比，Atmega16相对而言会多一些，但丝毫不影响我们的学习，用到什么寄存器就学习什么，并了解其bit位表示含义。

1.1.2、时钟系统

图1- 3 时钟分布

AVR的时钟并不需要同时工作，为了降低功耗，可以通过不同的睡眠模式来禁止不实用的模块时钟。如图1-3中，有IO时钟、ADC时钟、CPU时钟、Flash时钟等。其输入源有内部高低速RC、外部高低速晶振。

图1- 4 时钟电路图

具体时钟源选择不多介绍，可以参看手册。

1.1.3、复位电路

外部复位由RST引脚低电平产生。

图1- 5 复位电路图

1.2、Proteus电路简介

根据Atmega16的硬件资源来绘制原理图，通过外围电路来验证其功能。

图1- 6 Atmega16开发板原理图

Proteus的使用就不多介绍了，这里主要介绍单片机的仿真时钟如何修改。双击原理图中的单片机，得到图1-7。

Program File是导入软件生成的hex文件；

CKOPT是晶体振荡器是否需要编程；

CKSEL Fuses：时钟选择，选择内外时钟，RC还是晶振等；

SUT Fuses：选择启动时间，即复位的延时时间

Clock Frequency：由于仿真无法对时钟进行编程，但可直接选择内部或外部时钟，当使用外部时钟时，可直接指定时钟大小，这里选用常用的11.0592MHz作为CPU时钟。

图1- 7 Proteus仿真时钟设置图

其它外围电路也不一一介绍了，等编程时一一解说。

1.3、IAR使用简介

新建工程可参考网上教程，这里主要提醒注意事项。

图1- 8 IAR基本设置图

以上是IAR所需要的基本设置，然后就可以开始添加头文件，进行编程，开启仿真之旅。